Lớp 12

Glucozơ, fructozơ, saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ

Cacbohiđrat gồm từ đường đơn đến polime khổng lồ: cùng đơn vị glucozơ tạo tinh bột dự trữ năng lượng hay xenlulozơ làm khung tuỳ cách liên kết.

1 THCS 2 THPT 3 Đại học 4 Nâng cao 5 Nghiên cứu

Trực giácTrực giác: cùng một viên gạch, hai công trình khác nhau

Gạo, bánh mì và bông đều được dựng từ các đơn vị glucozơ. Ta tiêu hoá được tinh bột để lấy năng lượng nhưng không tiêu hoá được xenlulozơ, dù cả hai đều là chuỗi glucozơ. Khác biệt nằm ở cách nối đơn vị này với đơn vị kế tiếp, và điều đó làm đổi hình dạng cả chuỗi.

Chuỗi gần thẳng với các mắt xích xen kẽ, gợi đơn vị lặp β(1→4) của xenlulozơ; kéo để xoay. Đây là sơ đồ, không phải cấu trúc nguyên tử.

Phổ thôngMức phổ thông: monosaccarit, đisaccarit, polisaccarit

Các cacbohiđrat chính trong chương trình
Cacbohiđrat	Công thức	Loại và đặc điểm chính
Glucozơ	C₆H₁₂O₆	Anđohexozơ; có tính khử
Fructozơ	C₆H₁₂O₆	Xetohexozơ; đồng phân của glucozơ
Saccarozơ	C₁₂H₂₂O₁₁	Đisaccarit của glucozơ + fructozơ; không khử
Tinh bột	(C₆H₁₀O₅)ₙ	Polime của α-glucozơ: amilozơ (xoắn) và amilopectin (phân nhánh)
Xenlulozơ	(C₆H₁₀O₅)ₙ	Polime của β-glucozơ, mạch thẳng, làm khung

Trong dung dịch, glucozơ chủ yếu ở dạng vòng sáu cạnh (glucopiranozơ) cân bằng với một lượng nhỏ dạng mạch hở chứa nhóm anđehit. Vòng đóng khi OH ở C-5 cộng vào nhóm CHO ở C-1, cho hai anome α và β khác nhau ở hướng của OH mới tại C-1.

\ce{C12H22O11 + H2O ->[H+] C6H12O6 + C6H12O6}\quad(\text{glucose} + \text{fructose})

(\mathrm{C_6H_{10}O_5})_n + n\,\ce{H2O} \xrightarrow{\ \mathrm{H^+}\ \text{or amylase}\ } n\,\ce{C6H12O6}

Ví dụ: Khối lượng glucozơ từ tinh bột

Thuỷ phân hoàn toàn 81 g tinh bột. Thu được bao nhiêu gam glucozơ? (Mắt xích C₆H₁₀O₅ = 162 g/mol; glucozơ = 180 g/mol.)

Lời giải

81/162 = 0,500 mol mắt xích cho 0,500 mol glucozơ, nên m = 0,500 × 180 = 90 g. Khối lượng tăng thêm là của nước tham gia thuỷ phân.

Đại họcĐại học: liên kết glicozit quyết định hình dạng

Tinh bột (amilozơ) có liên kết α(1→4) khiến chuỗi cuộn thành xoắn; amilopectin thêm nhánh α(1→6) khoảng mỗi 24–30 gốc. Xenlulozơ có liên kết β(1→4), nên mỗi gốc glucozơ lật ngược so với gốc bên cạnh và chuỗi thẳng; các chuỗi song song xếp chặt nhờ liên kết hiđro thành vi sợi bền. Amilaza của người cắt liên kết α nhưng ta không có enzim cho β(1→4).

Định nghĩa:

Đường có OH hemiaxetal (anome) tự do, có thể mở vòng thành anđehit hoặc α-hiđroxi xeton và khử thuốc thử Tollens hay Benedict. Glucozơ và fructozơ có tính khử; saccarozơ thì không vì cả hai C anome đã tham gia liên kết glicozit.

Tài liệu tham khảo

Lehninger Principles of Biochemistry (8th ed.) · David L. Nelson, Michael M. Cox, Aaron A. Hoskins, 2021